MCU-ovládateľný kolotoč pre montáž na kameru: 10 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Ste teda zlý šialený vedec a staviate svojho najnovšieho destructo-robota. Naučili ste sa bolestivú lekciu, že keď sa zmarí, je najlepšie nebyť na palube svojho výtvoru v tele, s popáleninami a putami. Keďže váš výtvor narúša južnú stenu prvého brehu YourTownVille, pokračuje na sever smerom k trezor, keď zrazu váš nepriateľ príde z východu a skratuje váš vysokorýchlostný mostík H s odhodenou kovovou strelou s hrdinskou tematikou, vysuší MCU pomocou záložného napätia a vyjde vás to na tisíce súčiastok robota a stratenú potenciálnu korisť z banku, pričom zachráni deň a získa dievča. Typická hrdinská vec. Keby ste len mali predvídavosť nainštalovať systém videnia, ktorý by sa dal posunúť pomocou extra analógovej páčky na tomto gamepade, s ktorým ste riadili stroj zo svojej jachty nad vodou v medzinárodných vodách … Tu je jeden spôsob, ako stavať taký systém. (Dúfam, že vyššie uvedeného scenára zlého šialeného vedca nikto neunavil)

Krok 1: Diely a nástroje

Potrebný hardvér: 1/4-20 x 2 "dlhý skrutka, množstvo. 1 1/4-20 šesťhranná matica, množstvo. 3 1/4-20 krídlová matica, množstvo. 1 4-40 skrutka do stroja, množstvo. 12 4- 40 strojových matíc, množstvo. 12 1/4 palcov dlhé #4 rozpery, množstvo. 12 skrutiek do dreva, množstvo. 6 kolíkov dlhých 6 1/16 palcov x 1,5 palcov 1 2,5-palcová napínacia pružina, množstvo. 1 2-dielny epoxidový tenký vodiaci lanko izolovaný drôt 22 AWG Odolný hardvér: vyradené médium CD-ROM, množstvo. 2 GearBox zachránené z autíčka, množstvo. 1 rozvodový remeň s kladkou, množstvo. 1 kus tenkého šrotu z dreva Elektronické súčiastky: potenciometer na montáž na panel 10 kOhm, množstvo. 1 odpor 1 k ohm, 1 zostavený 2-ampérový H-mostík PCBA, množstvo. 1 jednosmerný motor s prevodovkou, množstvo 1 (voliteľné, ale odporúčané) MCU podľa výberu, na PCBA 0,1 "oddelených kolíkoch na pripojenie 2-kolíkové, 3-pólové a 4-pólové drôtové konektory Molex Krimpovacie koncovky pripojenia Molex Nástroje: #1 Skrutkovač Philips #2 Skrutkovač Philips Skrutky 7/16" Klíče Vŕtačka klieští s 1/4 "maticou a skrutkovačom, s bitmi 1/4-20 Die (ako v súprave závitoviek a matríc) Súprava spájkovania Sharpie Značkovač Kompas Spájkovačka drôtov

Krok 2: Plánujte, označte a predvádzajte

Pomocou kompasu som vytvoril kruh sústredný s vonkajším okrajom jedného z diskov CD. Potom som pomocou kompasu rozdelil tento kruh na šesť rovnakých segmentov a potom každý z nich rozdelil na dva, čo predstavuje celkom dvanásť segmentov kruhu. Každú označenú dieru som vyvŕtal z oboch CD. Mimochodom, na disk CD môžete písať iba špeciálnym atramentom, akým je napríklad značka Sharpie. Označil som niekoľko konzol z plechu na montáž hnacej kladky a predvŕtal tieto otvory. Ďalej som vyrezal tvar konzol a ohnul ich do správneho tvaru. Vyvŕtal som 1/4 otvor na pripevnenie potenciometra na kus dreva a predvŕtal som otvory do dreva, kde by sa konzoly montovali. hore. Do jedného z diskov CD budete tiež musieť vyvŕtať 1/4 palcový otvor na upevnenie skrutky vo zvislej polohe, na ktorú sa má kamera nainštalovať.

Krok 3: Namontujte horné CD na potenciometer

Potenciometer, ktorý som dostal od spoločnosti Radio Shack za 2,99 dolára plus daň, bol dodávaný s malou tenkou podložkou a tenkou maticou, aby sa mohol namontovať za panel. Z nejakého dôvodu mal tiež veľmi dlhý hriadeľ. Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zaistiť hriadeľ a nastrihať závity pomocou matrice 1/4-20. Ten, ktorý som použil, sa ukázal byť vyrobený z hliníka, takže rezanie prebehlo veľmi hladko, ale vlákna nie sú také silné, ako by mohli byť. Sú však dostatočne silné. Vezmite podložku a vycentrujte ju pod otvor v strede disku CD-ROM. Ceruzkou označte priemer stredového otvoru disku CD na podložke. Teraz použite cínové nožnice a odrežte priemer podložky nadol, až kým presne nezapadne do stredového otvoru disku CD-ROM. Potenciometer má na povrchu aj „hrbolček“, aby bol v paneli zarovnaný. Na využitie tejto funkcie vyvŕtajte otvor na disku CD-ROM. Medzi správnym umiestnením zarovnávacieho otvoru a presným rezaním podložky bude váš potenciometer presne v strede karuselu. Utiahnite maticu a disk CD je bezpečne namontovaný. Navlečte jednu z šesťhranných matíc 1/4-20 na hriadeľ potenciometra.

Krok 4: Zaskrutkujte spodný disk CD k hornému disku CD

Predtým, ako skutočne vložíte spodný disk CD-ROM, pripevnite upevňovaciu skrutku fotoaparátu. Pomocou dvanástich 4-40 skrutiek, rozperiek a šesťhranných matíc priskrutkujte druhé CD na túto zostavu.

Krok 5: Namontujte kolotoč na drevo

Hriadeľ potenciometra so závitom prevlečte predvŕtaným otvorom 1/4 v dreve. Druhú šesťhrannú maticu 1/4-20 navlečte na hriadeľ potenciometra a dotiahnite maticu tak, aby karusel smeroval dopredu, keď je potenciometer je presne v strede svojho analógového rozsahu. Na uľahčenie tejto úlohy som označil hrot hriadeľa značkou ostrej značky.

Krok 6: Napíšte nejaký testovací firmvér, ktorý premení váš MCU na sériový voltmetr

Pri svojom nastavení som použil LPC2148 MCU od NXP LPC2148, pretože som s nimi oboznámený zo skúseností vo svojej práci. Ďalšou dobrou voľbou by bol akýkoľvek lacný MCU s analógovými vstupmi a bezplatnými pinmi GPIO s bezplatným reťazcom nástrojov GNU a portom RS232. Pomocou zvoleného IDE a kompilátora napíšte firmvér, ktorý bude čítať analógový vstup, pre ktorý ste sa rozhodli, a vložte výsledky na sériovom porte. Vzhľadom na zložitosť programovania MCU by boli hlbšie inštrukcie na túto tému celkom samy osebe. Blesknite svoje MCU pomocou vhodného bleskového kábla. Váš kód funguje správne na prvý pokus, však?

Krok 7: Kalibrácia nameraných hodnôt MCU

Pripojte teda svoj potenciometer k doske MCU pomocou aligátorových svoriek. Pripojil som ľavý elektrický terminál k zdroju 3,3 V DC na doske MCU, uzemnil pravý terminál a stredný terminál som pripojil k kolíku analógového vstupu cez odpor 1 K. Rezistor vám bráni v uvoľnení magického dymu z vášho MCU, keď potenciometer je v jednom z rozsahov jeho pohybu. Poskytnite svojmu MCU zdroj napájania a zapojte sériový kábel. Otvorte svoj obľúbený program RS232 Terminal a sledujte, ako prídu namerané hodnoty. To, čo som hľadal ako prvé, bolo najvyššie/najnižšie možné napätie, ktoré by ADC zaregistroval. Tieto čísla som vložil do firmvéru a na kód voltmetra použil nejakú efektnú matematiku., skompiloval, zopakoval a spustil svoj terminálový program. Mimochodom, hľadanie výrazu „_udivsi ()“je náročné. MCC LPC2000 zrejme neradi delia. Ja tiež nie, takže sme súhlasili, že nesúhlasíme. Ďalšia skupina čísel, ktorú som chcel, bolo napätie, keď kolotoč smeroval priamo dopredu, doľava a doprava. Zistil som, že kolotoč sa môže otáčať oveľa ďalej vľavo a vpravo, než z ktorého získate zmysluplné čísla. Zaznamenal som dobré hodnoty asi o celých 180 stupňov, takže som mohol namieriť fotoaparát z úplného ľavého na pravý. Tieto čísla som opäť pridal do svojich výpočtov vo firmvéri. Vďaka tomu sa údaje z potenciometra stanú do istej miery spoľahlivým údajom zo senzora.

Krok 8: Pripojte zostávajúci hardvér a elektroniku

Skrutky na drevo priskrutkujte na kus dreva. Pripevnite roh prevodovky k jednému z držiakov. Nasaďte rozvodový remeň na karusel a hnaciu kladku. Pripojte napínaciu pružinu medzi dve konzoly a v prípade potreby ich pomocou istiaceho drôtu predĺžte. Teraz som naskrutkoval svoju H-Bridge PCB (prebytok zo starého projektu) na kus dreva medzi dve konzoly.

Krok 9: Kabeláž

Ach, čas na drinu. Budete potrebovať vodiče, ktoré spájajú váš MCU s potenciometrom (zopakovanie týchto podrobností nájdete v kroku 7), pripojenie MCU k mostíku H a mostík H k prevodovému motoru. Káble môžete ponechať minimálne: stačí zmerajte, odstrihnite, odizolujte a spájkujte tieto vodiče. V prípade modulárnejšieho systému zapojenia používajte kolíky a konektory konektora a zakončenia zvinutých vodičov a tepelne zmršťovacie hadičky a gumičky a pásky na suchý zips a popruhy a spinky a stužkové káble a veľa drahých malých dielov z webu mouser.com. Vážne, vyrobiť skutočne dobré káble je veľa práce. Robte to, čo pre váš systém funguje najlepšie.

Krok 10: Dokončite firmvér

Teraz máte hardvér a elektroniku v prevádzke a máte kalibračné čísla. Napíšte svoj zlý firmvér ignorujúci ľudský život pomocou neurálnej siete, ktorá sa dokáže naučiť báť a hnevať sa na svojho tvorcu. Ak je to možné, prepojenie s niektorými mozgovými bunkami myši, pre extra náhodné správanie. Rozhodne by som odporučil pridať do svojho robota aj plameňomety a hroty. No, teraz má váš robot v mŕtvom uhle menší priestor na skrývanie hrdinov. Jeho Achillova päta je teraz obrnená ekvivalentom … tenkej bavlnenej ponožky do telocvične, ale to je v poriadku, pretože váš úhlavný rival pravdepodobne nie je taký jasný. Veľa šťastia vonku a nezabudnite, že číslice Pi pre svoj švajčiarsky bankový účet nepoužívate číslo … znova. Ďakujem za prečítanie môjho prvého článku.